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JP7285245B2 - Receiving device for optical wireless communication - Google Patents
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Description

本発明は、光無線通信用の受信装置に関し、特に、受信光軸の方向を調整する装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a receiving device for optical wireless communication, and more particularly to a device for adjusting the direction of a receiving optical axis.

送信側の装置と受信側の装置との間で光ファイバ等の通信線を用いずに通信を行う光無線通信が広く行われている。光無線通信は、例えば、非常時において河川の両岸間において行われる。河川の両岸に光無線装置が設置され、一方の光無線装置から他方の光無線装置に情報を含む光が送信される。光無線通信は、2つの建造物の間で行われることもある。光無線通信では通信線が用いられないため、設置コストが低減される。 2. Description of the Related Art Wireless optical communication is widely used in which communication is performed between a device on the transmitting side and a device on the receiving side without using a communication line such as an optical fiber. Optical wireless communication is performed between both banks of a river in an emergency, for example. Optical wireless devices are installed on both banks of a river, and light including information is transmitted from one optical wireless device to the other optical wireless device. Optical wireless communication may also take place between two buildings. Since optical wireless communication does not use communication lines, installation costs are reduced.

以下の特許文献1および2には、光無線装置が記載されている。特許文献1には、複数の電気光変換部を設けることで、複数の相手方との間で通信を行うことが記載されている。また、複数の光出射部から同じ相手方へ光ビームを送出することで光強度が高まり、より遠くへの通信が可能になることが記載されている。特許文献2には、送受信する光の方向(光軸の方向)を調整する技術が記載されている。 The following patent documents 1 and 2 describe optical wireless devices. Patent Literature 1 describes that communication is performed with a plurality of counterparts by providing a plurality of electrical-to-optical conversion units. Further, it is described that by sending out light beams from a plurality of light emitting portions to the same partner, the light intensity increases and communication over a longer distance becomes possible. Patent Literature 2 describes a technique for adjusting the direction of light to be transmitted and received (the direction of the optical axis).

特許文献3には、光データ伝送において、マッチトフィルタ法による符号化および再生が用いられる技術が記載されている。送信信号はPN符号系列を用いて時間拡散され、受信側では復号化によって時間軸上の一点に信号がまとめられる。 Patent Literature 3 describes a technique in which encoding and reproduction by the matched filter method are used in optical data transmission. A transmission signal is time-spread using a PN code sequence, and the signal is collected at one point on the time axis by decoding on the receiving side.

特開2005-286705号公報JP-A-2005-286705 特開2015-122737号公報JP 2015-122737 A 特開2008-268619号公報JP 2008-268619 A

一般に、光無線通信では、一対の光無線装置のそれぞれについて、おおよその送信方向が調整された後に受信方向が調整される。光無線装置には、受光部の姿勢を調整する調整機構によって受信方向を調整するものがある。この場合、受信方向の調整は、ユーザが受光強度を確認しながら調整機構を操作することで行われる。このような受信方向の調整に際しては、太陽光等、不要な光が受信されてしまい調整が困難となる場合がある。また、光無線通信では、赤外線等、可視光でない光が用いられることがある。この場合、ユーザの目視によって受信方向を調整することには困難が伴う。 Generally, in optical wireless communication, the reception direction is adjusted after the approximate transmission direction is adjusted for each of a pair of optical wireless devices. Some optical wireless devices adjust the reception direction by an adjustment mechanism that adjusts the posture of the light receiving section. In this case, the reception direction is adjusted by the user operating the adjustment mechanism while checking the received light intensity. When adjusting the reception direction in this way, unnecessary light such as sunlight may be received, making the adjustment difficult. Also, in optical wireless communication, non-visible light such as infrared light is sometimes used. In this case, it is difficult for the user to visually adjust the receiving direction.

本発明の目的は、光無線通信用の受信装置の受信方向を確実に調整することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reliably adjust the reception direction of a receiver for optical wireless communication.

本発明は、受信した光を、その受信した光の振幅を反映させた受信信号に変換する受信部と、前記受信信号と、予め定められた基準符号との相関演算を行う相関器と、前記相関器によって得られた相関信号に基づいて受信レベルを求め、前記受信レベルに応じて、前記受信部の受信光軸の方向を調整する光軸調整装置と、を備えることを特徴とする。 The present invention comprises a receiving unit that converts received light into a received signal that reflects the amplitude of the received light, a correlator that performs a correlation operation between the received signal and a predetermined reference code, and the an optical axis adjusting device for obtaining a reception level based on the correlation signal obtained by the correlator and adjusting the direction of the reception optical axis of the receiving section according to the reception level.

望ましくは、前記基準符号は、PN符号であり、前記光軸調整装置は、前記受信レベルが所定の閾値を超えるように、前記受信光軸の方向を調整する。 Desirably, the reference code is a PN code, and the optical axis adjusting device adjusts the direction of the receiving optical axis so that the receiving level exceeds a predetermined threshold.

望ましくは、前記相関器は、縦続に接続された複数の遅延器であって、初段の前記遅延器に前記受信信号が入力される複数の遅延器と、各前記遅延器に対応して設けられた乗算器であって、自らに対応する前記遅延器から出力される前記受信信号に、前記基準符号を構成する複数の符号要素のうち、自らに対応する符号要素を乗じて出力する乗算器と、各前記乗算器の出力値を加算合計する加算合計器と、を備え、各前記遅延器は、Kを2以上の整数として、前記基準符号の符号時間間隔のK分の1の時間だけ前記受信信号を遅延させる。 Preferably, the correlator is a plurality of delayers connected in cascade, and a plurality of delayers to which the received signal is input to the first-stage delayer, and a plurality of delayers provided corresponding to each of the delayers. a multiplier that multiplies the received signal output from the delay unit corresponding to itself by the code element corresponding to itself among a plurality of code elements forming the reference code and outputs the result; , and an adder for summing the output values of each of the multipliers, and each of the delayers, where K is an integer of 2 or more, is 1/K times the code time interval of the reference code. Delay the received signal.

望ましくは、前記光軸調整装置は、前記受信装置の姿勢を調整する姿勢調整機構を備える。 Desirably, the optical axis adjustment device includes an attitude adjustment mechanism that adjusts the attitude of the receiving device.

望ましくは、受信用のレンズを備え、前記受信部は、前記レンズの後方に配置され、先端が前記レンズ側に向けられた光ファイバと、前記光ファイバによって導かれた光を前記受信信号に変換する変換器と、を備え、前記光軸調整装置は、前記光ファイバの先端部を移動させる移動機構を備える。 Preferably, a receiving lens is provided, and the receiving section is arranged behind the lens, and the receiving section includes an optical fiber having a tip directed toward the lens and converting light guided by the optical fiber into the received signal. and a converter, and the optical axis adjusting device includes a moving mechanism for moving the tip of the optical fiber.

望ましくは、前記移動機構は、前記光ファイバの先端部を、前記レンズの光軸に沿った方向および前記レンズの光軸に交わる方向に移動させる。 Desirably, the moving mechanism moves the tip of the optical fiber in a direction along the optical axis of the lens and a direction crossing the optical axis of the lens.

望ましくは、前記移動機構は、前記光ファイバの先端がレンズに向けられた状態で、前記レンズの後方に前記光ファイバの先端部を配置する配置動作と、極大探索動作であって、前記光ファイバの先端部を前記レンズの光軸に沿った方向に移動させ、前記受信レベルが極大となる第1極大位置を探索する動作と、前記第1極大位置を通り、前記レンズの光軸に交わる平面内で前記光ファイバの先端部を移動させ、前記受信レベルが極大となる第2極大位置を探索する動作と、を含む極大探索動作と、を実行し、前記第2極大位置に基づく位置に前記光ファイバの先端部を配置する。 Desirably, the moving mechanism includes an arranging operation of arranging the tip of the optical fiber behind the lens with the tip of the optical fiber directed toward the lens, and a maximal search operation, wherein the optical fiber An operation of moving the tip of the lens in a direction along the optical axis of the lens to search for a first maximum position where the reception level is maximum, and a plane passing through the first maximum position and intersecting the optical axis of the lens moving the tip of the optical fiber within the optical fiber to search for a second maximum position where the reception level is maximum; Position the tip of the optical fiber.

望ましくは、前記移動機構は、前記極大探索動作を複数回に亘って実行し、前記極大探索動作を複数回に亘って実行することで探索された前記第2極大位置に基づく位置に前記光ファイバの先端部を配置する。 Desirably, the moving mechanism performs the maximum search operation a plurality of times, and moves the optical fiber to a position based on the second maximum position searched by performing the maximum search operation a plurality of times. Place the tip of the

本発明によれば、光無線通信用の受信装置の受信方向を確実に調整することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the receiving direction of the receiver for optical wireless communication can be adjusted reliably.

光無線通信システムの構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of an optical wireless communication system; FIG. 光送受信ユニットの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an optical transmitting/receiving unit; PN信号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a PN signal. 相関器の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a correlator; 応用実施形態に係る受信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiving apparatus which concerns on application embodiment. 受信用レンズの焦点と、焦点よりも後方の光路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the focal point of a receiving lens and the optical path behind the focal point; 各プロセスにおける光ファイバの先端部の動作の例を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of the operation of the tip of the optical fiber in each process;

各図を参照して本発明の実施形態について説明する。複数の図面に示されている同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を簡略化する。図1には、本発明の実施形態に係る光無線通信システム100の構成が示されている。光無線通信システム100は、光無線通信を行う第1光無線装置10-1および第2光無線装置10-2を備えている。第1光無線装置10-1および第2光無線装置10-2のうち一方は、送信対象のデータを含む送信信号によって変調された光102を他方に送信する。光102は、単色光に変調が施されたものであってよく、赤外線等、可視光線よりも波長が長い電磁波であってもよい。また、光102は可視光であってもよい。以下の説明では、第1光無線装置10-1および第2光無線装置10-2は、光無線装置10と称される場合がある。 An embodiment of the present invention will be described with reference to each drawing. The same components shown in multiple drawings are denoted by the same reference numerals to simplify the description. FIG. 1 shows the configuration of an optical wireless communication system 100 according to an embodiment of the present invention. The optical wireless communication system 100 includes a first optical wireless device 10-1 and a second optical wireless device 10-2 that perform optical wireless communication. One of the first optical wireless device 10-1 and the second optical wireless device 10-2 transmits light 102 modulated by a transmission signal including data to be transmitted to the other. The light 102 may be a modulated monochromatic light, or may be an electromagnetic wave having a longer wavelength than visible light, such as infrared rays. Alternatively, the light 102 may be visible light. In the following description, the first optical wireless device 10-1 and the second optical wireless device 10-2 may be referred to as the optical wireless device 10. FIG.

光無線装置10は、通信対象のデータを伝送する通信モードの他、送信側の光無線装置10の光軸(送信光軸)の方向と、受信側の光無線装置10の光軸(受信光軸)の方向を調整する光軸調整モードで動作する。通信モードでは、送信信号は通信対象のデータを示すデジタル信号である。光軸調整モードでは、送信信号は任意のデジタル信号であってよい。例えば、値が総て1のデジタル信号であってもよい。以下では、光軸調整モードにおける光無線装置10の動作およびこの動作に用いられる各構成について説明する。 In addition to the communication mode for transmitting data to be communicated, the optical wireless device 10 has a direction of an optical axis (transmitting optical axis) of the optical wireless device 10 on the transmitting side and an optical axis (receiving light) of the optical wireless device 10 on the receiving side. It operates in the optical axis adjustment mode that adjusts the direction of the axis). In the communication mode, the transmitted signal is a digital signal representing the data to be communicated. In the collimating mode, the transmitted signal can be any digital signal. For example, it may be a digital signal whose values are all 1's. The operation of the wireless optical device 10 in the optical axis adjustment mode and each configuration used for this operation will be described below.

図2には、第1光無線装置10-1および第2光無線装置10-2のそれぞれが備える光送受信ユニット12の構成が示されている。光送受信ユニット12は、送信装置14および受信装置22を備えている。送信装置14は、PN信号生成器16、送信部18、送信用レンズ20を備えている。PN信号生成器16は、パルス時間波形によってPN符号(Psudo Noise)を示すPN信号を送信部18に出力する。PN符号は、予め定められた基準符号であり、第1光無線装置10-1および第2光無線装置10-2において共通のものが記憶されている。 FIG. 2 shows the configuration of the optical transmission/reception unit 12 provided in each of the first optical wireless device 10-1 and the second optical wireless device 10-2. The optical transceiver unit 12 comprises a transmitter 14 and a receiver 22 . The transmission device 14 includes a PN signal generator 16 , a transmission section 18 and a transmission lens 20 . The PN signal generator 16 outputs a PN signal indicating a PN code (Psudo Noise) to the transmitting section 18 with a pulse time waveform. The PN code is a predetermined reference code, and is stored in common between the first optical wireless device 10-1 and the second optical wireless device 10-2.

PN信号は、PN符号を構成する符号要素「1」または「0」に対応してレベルがハイまたはローとなる。例えば、符号要素「1」に対してPN信号のハイレベルが対応付けられ、符号要素「0」に対してPN信号のローレベルが対応付けられてよい。図3には、PN信号の例が示されている。PN符号は、n個の符号要素a1~anによって構成されている。図3に示されているPN符号(a1,a2,a3・・・・・an)は、(1,0,0,1,0,1・・・・・1,0,0,1,0,1,0)である。PN信号では、PN符号(a1,a2,a3・・・・・an)に対応する時間軸上の区間を1PN符号周期TPNとして、1PN符号周期TPNが時間軸上で繰り返される。 The PN signal becomes high or low in level corresponding to the code elements "1" or "0" forming the PN code. For example, a high level of the PN signal may be associated with the code element "1", and a low level of the PN signal may be associated with the code element "0". An example of a PN signal is shown in FIG. The PN code consists of n code elements a1 to an. The PN code (a1, a2, a3...an) shown in FIG. , 1, 0). In the PN signal, a section on the time axis corresponding to the PN code (a1, a2, a3, .

図2に戻って説明する。送信部18には送信信号が入力される。送信信号は、送信対象のデータを含む電気信号である。送信部18は、送信信号にPN信号を乗ずることによって時間拡散信号を生成し、時間拡散信号を、その振幅を反映させた光に変換すると共に、その光を送信用レンズ20を通して送信する。 Returning to FIG. 2, description will be made. A transmission signal is input to the transmission unit 18 . A transmission signal is an electrical signal containing data to be transmitted. The transmission unit 18 multiplies the transmission signal by the PN signal to generate a time-spread signal, converts the time-spread signal into light reflecting the amplitude, and transmits the light through the transmission lens 20 .

受信装置22は、受信用レンズ24、受信部26、コントローラ28および電動雲台36を備えている。受信部26は、受信用レンズ24を介して光を受信する。受信部26は、受信した光を、その受信した光の振幅を反映させた電気信号である受信信号に変換し、受信信号を出力する。コントローラ28は、相関器30、レベル決定部32および制御部34を備えている。コントローラ28は、プログラムを実行することで、相関器30、レベル決定部32および制御部34を構成するプロセッサによって構成されてよい。相関器30は受信信号と、PN符号との相関演算を実行して相関信号を生成し、相関信号をレベル決定部32に出力する。レベル決定部32は相関信号に基づいて受信信号の大きさを示す受信レベルを求め、受信レベルを制御部34に出力する。 The receiving device 22 includes a receiving lens 24 , a receiving section 26 , a controller 28 and an electric platform 36 . The receiver 26 receives light through the receiving lens 24 . The receiving unit 26 converts the received light into a received signal, which is an electrical signal reflecting the amplitude of the received light, and outputs the received signal. The controller 28 comprises a correlator 30, a level determination section 32 and a control section 34. FIG. The controller 28 may be configured by a processor that configures the correlator 30, the level determination section 32, and the control section 34 by executing a program. Correlator 30 performs a correlation operation on the received signal and the PN code to generate a correlation signal, and outputs the correlation signal to level determining section 32 . The level determination section 32 obtains a reception level indicating the magnitude of the received signal based on the correlation signal, and outputs the reception level to the control section 34 .

制御部34は、受信レベルに基づいて電動雲台36を制御する。電動雲台36は、制御部34の制御に従って、光無線装置10を収容する筐体、あるいは、光送受信ユニット12を収容する筐体の姿勢を変化させる姿勢調整機構を含んでよい。電動雲台36は、制御部34の制御によって光送受信ユニット12の姿勢を調整する。すなわち、制御部34は、予め定められた第1閾値を受信レベルが超えるように、電動雲台36に光送受信ユニット12の姿勢(受信光軸の仰角および方位)を調整させて、受信光軸の方向を調整する。 The control unit 34 controls the electric platform 36 based on the reception level. The electric camera platform 36 may include an attitude adjustment mechanism that changes the attitude of the housing that houses the wireless optical device 10 or the housing that houses the optical transmitting/receiving unit 12 under the control of the control section 34 . The electric platform 36 adjusts the attitude of the optical transmission/reception unit 12 under the control of the controller 34 . That is, the control unit 34 causes the motorized camera platform 36 to adjust the attitude (elevation angle and azimuth of the reception optical axis) of the optical transceiver unit 12 so that the reception level exceeds a predetermined first threshold. Adjust the direction of

後述するように、受信部26は、光を受信するときの受信光軸の方向を微調整する微調整機構を備えてもよい。この場合、制御部34は、予め定められた第2閾値を受信レベルが超えるように、受信部26が備える微調整機構を制御する。 As will be described later, the receiving section 26 may include a fine adjustment mechanism for finely adjusting the direction of the receiving optical axis when receiving light. In this case, the control unit 34 controls the fine adjustment mechanism included in the reception unit 26 so that the reception level exceeds the predetermined second threshold.

このように、受信装置22は、相関器30によって得られた相関信号に基づいて受信レベルを求め、受信部26の受信光軸の方向を受信レベルに応じて調整する光軸調整装置として、レベル決定部32、制御部34および電動雲台36を備えている。また、後述する応用実施形態では、光軸調整装置は、さらに微調整機構を含む。 In this way, the receiving device 22 obtains the reception level based on the correlation signal obtained by the correlator 30, and functions as an optical axis adjustment device for adjusting the direction of the reception optical axis of the receiving section 26 according to the reception level. A determination unit 32 , a control unit 34 and an electric platform 36 are provided. Moreover, in application embodiments described later, the optical axis adjustment device further includes a fine adjustment mechanism.

図4には、相関器30の構成が示されている。相関器30は、nを1以上の整数として、2n個の遅延器Dα1,Dβ1,Dα2,Dβ2,Dα3,Dβ3・・・・・・Dαn,Dβnと、2n個の乗算器Mα1,Mβ1,Mα2,Mβ2,Mα3,Mβ3・・・・・・Mαn,Mβnを備えている。すなわち、遅延器DαjおよびDβjに対して、乗算器MαjおよびMβjがそれぞれ対応して設けられている。ただし、jは1~nのうちのいずれかの整数である。 FIG. 4 shows the configuration of the correlator 30. As shown in FIG. The correlator 30 includes 2n delay devices Dα1, Dβ1, Dα2, Dβ2, Dα3, Dβ3, . , Mβ2, Mα3, Mβ3, . . . Mαn, Mβn. That is, multipliers Mαj and Mβj are provided corresponding to delayers Dαj and Dβj, respectively. However, j is any integer from 1 to n.

各遅延器は、自らに入力されら信号をT/2だけ遅延させて出力する。ここでTは、符号時間間隔であり、PN信号のパルス時間間隔に相当する。遅延器Dβn,Dαn,Dβn-1,Dαn-1,・・・・・・Dβ2,Dα2,Dβ1,Dα1は、この順序で縦続接続されており、先段の遅延器は入力された信号をT/2だけ遅延させて、次段の遅延器に出力する。初段の遅延器Dβnには受信部26から出力された受信信号が入力され、2n-1個の後続の各遅延器が順次、受信信号をT/2だけ遅延させる。 Each delay device delays the input signal by T/2 and outputs the signal. Here, T is the code time interval and corresponds to the pulse time interval of the PN signal. The delay devices Dβn, Dαn, Dβn-1, Dαn-1, . /2 and output to the next-stage delay unit. The received signal output from the receiving section 26 is input to the delay device Dβn of the first stage, and the subsequent 2n-1 delay devices sequentially delay the received signal by T/2.

乗算器Mαjは、遅延器Dαjから出力された受信信号に符号要素ajを乗じた値を出力する。乗算器Mβjは、遅延器Dβjから出力された受信信号に符号要素ajを乗じた値を出力する。相関器30は、各遅延器および各乗算器に加えて加算合計器Sを備えている。加算合計器Sは、乗算器Mα1,Mβ1,Mα2,Mβ2,Mα3,Mβ3・・・・・・Mαn,Mβnのそれぞれから出力された値を加算合計して得られる相関信号を出力する。 Multiplier Mαj outputs a value obtained by multiplying the received signal output from delay device Dαj by code element aj. Multiplier Mβj outputs a value obtained by multiplying the received signal output from delay device Dβj by code element aj. The correlator 30 comprises a summing unit S in addition to each delayer and each multiplier. The adder/summer S outputs a correlation signal obtained by summing the values output from the multipliers Mα1, Mβ1, Mα2, Mβ2, Mα3, Mβ3, . . . Mαn, Mβn.

相関信号は、1PN符号周期PNT=nTが経過するごとに極大値となる。図2のレベル決定部32は、例えば、所定時間だけ過去に遡って得られた複数の極大値の平均値(移動平均値)を受信レベルとして求める。レベル決定部32は、所定時間だけ過去に遡って得られた複数の極大値の中央値、最大値、最小値、偏差値等の統計値を受信レベルとして求めてもよい。 The correlation signal reaches a maximum value each time one PN code period PNT=nT elapses. The level determining unit 32 in FIG. 2 obtains, for example, an average value (moving average value) of a plurality of maximum values obtained in the past for a predetermined period of time as the reception level. The level determination unit 32 may obtain statistical values such as the median, maximum, minimum, and deviation values of a plurality of maximum values obtained in the past for a predetermined period of time as the reception level.

本実施形態に係る相関器30では、縦続接続された複数の遅延器のそれぞれが受信信号をT/2だけ遅延させ、各遅延器から出力された受信信号に符号要素が乗ぜられ、各乗算結果が加算合計されることで相関信号が求められる。各遅延器での遅延時間を符号時間間隔Tの半分T/2とすることで、相関信号が確実に極大値を有するものとなる。すなわち、各遅延器における遅延時間を符号時間間隔Tとした場合には、相関信号の極大値の大きさが不十分となってしまうか、相関信号に極大値が現れないことがある。これは、各遅延器に受信信号が入力されるタイミングが、受信信号に乗ぜられた符号要素が変化するタイミング(符号変化タイミング)と一致してしまうことがあるためである。本実施形態に係る相関器30によれば、受信信号が遅延器に入力されるタイミングと、受信信号の符号変化タイミングとが、総ての遅延器で一致してしまうことが回避される。そのため、相関信号が確実に極大値を有するものとなる。 In the correlator 30 according to the present embodiment, each of a plurality of cascaded delayers delays the received signal by T/2, the received signal output from each delayer is multiplied by a code element, and each multiplication result is are summed to obtain a correlation signal. By setting the delay time in each delay device to half the code time interval T, T/2, the correlation signal reliably has a maximum value. That is, when the delay time in each delay unit is set to the code time interval T, the magnitude of the maximum value of the correlation signal may be insufficient, or the maximum value may not appear in the correlation signal. This is because the timing at which the received signal is input to each delay unit may coincide with the timing at which the code element multiplied by the received signal changes (code change timing). According to the correlator 30 according to the present embodiment, it is avoided that the timing at which the received signal is input to the delay device and the sign change timing of the received signal coincide with each other in all the delay devices. This ensures that the correlation signal has a maximum value.

また、相関信号は、送信側の光無線装置10でPN符号によって時間拡散された信号が、PN信号の1PN符号周期ごとに積算されたものとなる。そのため、受信装置22で受信される光にノイズ光が含まれていたとしても、十分な信号対雑音比を有する相関信号が生成され、受信光軸の方向の調整が容易となる。 Also, the correlation signal is obtained by integrating the signal time-spread by the PN code in the optical wireless device 10 on the transmission side for each PN code period of the PN signal. Therefore, even if the light received by the receiving device 22 contains noise light, a correlation signal having a sufficient signal-to-noise ratio is generated, facilitating adjustment of the direction of the receiving optical axis.

上記では、各遅延器が、符号時間間隔Tの半分T/2だけ受信信号を遅延させる相関器30が示された。各遅延器は、符号時間間隔TのK分の1だけ受信信号を遅延させるものであってよい。ただし、Kは2以上の整数である。相関器30には、縦続接続されたK・n個の遅延器が設けられ、各遅延器に対応して乗算器が設けられる。各乗算器には、自らに対応する遅延器から出力される受信信号に、PN符号を構成する複数の符号要素のうち、自らに対応する符号要素を乗じて出力する。相関器30には、各乗算器の出力値を加算合計する加算合計器が設けられる。K個の乗算器を含むように上段から区切られたグループに共通の符号要素が対応付けられる。すなわち、最上段のグループには符号要素anが対応付けられ、このグループに属するK個の乗算器のそれぞれは符号要素anを受信信号に乗ずる。最上段から2番目のグループには符号要素an-1が対応付けられ、このグループに属するK個の乗算器のそれぞれは符号要素an-1を受信信号に乗ずる。・・・・・・最終段のグループには符号要素a1が対応付けられ、このグループに属するK個の乗算器のそれぞれは符号要素a1を受信信号に乗ずる。 Above, a correlator 30 was shown in which each delay delays the received signal by half the symbol time interval T, T/2. Each delay may delay the received signal by 1/K of the symbol time interval T. FIG. However, K is an integer of 2 or more. The correlator 30 is provided with K·n delay devices connected in cascade, and a multiplier is provided corresponding to each delay device. Each multiplier multiplies the received signal output from the corresponding delay unit by its corresponding code element among the plurality of code elements forming the PN code, and outputs the result. The correlator 30 is provided with an adder for summing the output values of the multipliers. Common code elements are associated with groups partitioned from the top so as to include K multipliers. That is, the code element an is associated with the top group, and each of the K multipliers belonging to this group multiplies the received signal by the code element an. Code element an-1 is associated with the second group from the top, and each of the K multipliers belonging to this group multiplies the received signal by code element an-1. . . . Code element a1 is associated with the final stage group, and each of the K multipliers belonging to this group multiplies the received signal by code element a1.

次に、本発明の応用実施形態について説明する。図5には、応用実施形態に係る受信装置22の構成が、受信部26の詳細な構成と共に示されている。受信部26は、光ファイバ40、変換器42および移動機構38(微調整機構)を備えている。受信装置22は、受信用レンズ24から入射した光を光ファイバ40に導き、受信された光を電気信号である受信信号に変換する機能と共に、受信光軸の方向を調整する機能を有している。以下の説明では、受信用レンズ24から外部に向かう方向(図5の左方向)が受信装置22の前方向とされる。また、図5における上下方向が受信装置22の上下方向とされる。 Next, application embodiments of the present invention will be described. FIG. 5 shows the configuration of the receiver 22 according to the application embodiment together with the detailed configuration of the receiver 26 . The receiver 26 includes an optical fiber 40, a converter 42 and a moving mechanism 38 (fine adjustment mechanism). The receiving device 22 has a function of guiding the light incident from the receiving lens 24 to the optical fiber 40 and converting the received light into a reception signal which is an electrical signal, and also has a function of adjusting the direction of the receiving optical axis. there is In the following description, the direction from the receiving lens 24 to the outside (the left direction in FIG. 5) is defined as the front direction of the receiving device 22 . Also, the up-down direction in FIG. 5 is the up-down direction of the receiving device 22 .

受信用レンズ24の後方には、受信用レンズ24側に先端を向けて光ファイバ40が配置されている。光ファイバ40は、その先端から後方に向かって延びており、受信部26の後部に配置された変換器42に至っている。変換器42は、光ファイバ40によって伝送された光を取得し、その光の振幅を反映させた受信信号にその光を変換して出力する。光ファイバ40は可撓性を有しており、変換器42に接続された後端、および後端付近が固定された状態で、先端部が移動自在となっている。ここで、先端部とは、光ファイバ40の先端の他、移動機構38によって保持され、移動機構38によって移動する先端付近の部分をいう。 An optical fiber 40 is arranged behind the receiving lens 24 with its tip directed toward the receiving lens 24 side. The optical fiber 40 extends rearward from its tip and reaches a converter 42 arranged at the rear of the receiving section 26 . The converter 42 acquires the light transmitted by the optical fiber 40, converts the light into a received signal reflecting the amplitude of the light, and outputs the received signal. The optical fiber 40 is flexible, and the tip portion is movable while the rear end connected to the converter 42 and the vicinity of the rear end are fixed. Here, the tip portion refers to the tip portion of the optical fiber 40 as well as the portion near the tip that is held by the moving mechanism 38 and moved by the moving mechanism 38 .

相関器30は、変換器42から出力された受信信号と、PN符号との相関演算を実行して相関信号を生成し、相関信号をレベル決定部32に出力する。上記のように、レベル決定部32は、相関信号に基づいて受信レベルを求め、受信レベルを制御部34に出力する。制御部34は、受信レベルに基づいて移動機構38を制御する。 Correlator 30 generates a correlation signal by performing a correlation operation on the received signal output from converter 42 and the PN code, and outputs the correlation signal to level determining section 32 . As described above, the level determination section 32 obtains the reception level based on the correlation signal and outputs the reception level to the control section 34 . The control unit 34 controls the moving mechanism 38 based on the reception level.

移動機構38は、制御部34による制御に従って、光ファイバ40の先端部を移動させる。すなわち、移動機構38は、光ファイバ40の先端が受信用レンズ24側に向けられた状態で、光ファイバ40の先端部を前後方向、および前後方向に垂直な平面内で移動させる。 The moving mechanism 38 moves the tip of the optical fiber 40 under the control of the controller 34 . That is, the moving mechanism 38 moves the tip of the optical fiber 40 in the front-rear direction and in a plane perpendicular to the front-rear direction while the tip of the optical fiber 40 is directed toward the receiving lens 24 .

図6には、一点鎖線52で示される方向から受信用レンズ24に光が入射した場合の焦点54と、焦点54よりも後方の光路が示されている。受信用レンズ24の前面の全域に、一点鎖線52で示される方向から、2本の一点鎖線52に挟まれる領域内に光が入射した場合、焦点54の後方では斜線が施された焦点後方領域56に光が分布する。 FIG. 6 shows a focal point 54 and an optical path behind the focal point 54 when light enters the receiving lens 24 from the direction indicated by the dashed line 52 . When light is incident on the entire front surface of the receiving lens 24 from the direction indicated by the dashed-dotted lines 52 into the area sandwiched between the two dashed-dotted lines 52, the area behind the focal point 54 is a hatched rear focal area. Light is distributed at 56 .

受信用レンズ24に異なる方向に光が入射した場合、異なる位置に焦点54が形成される。あらゆる方向から光が入射したときに形成される各焦点は、受信用レンズ24の後方の焦点面上にある。ある入射光に対して形成される焦点54から、光ファイバ40の先端の位置がズレている場合、光ファイバ40には十分な光が入射しない。そこで、本実施形態に係る受信装置22では、光ファイバ40の先端部の位置を焦点54の位置に近付け、あるいは一致させて受信光軸の方向の微調整が行われる。この微調整では、焦点54の後方で光路が広がり、焦点54の後方でピントがズレることが利用される。 When light enters the receiving lens 24 in different directions, the focal points 54 are formed at different positions. Each focal point formed when light is incident from all directions is on the back focal plane of the receiving lens 24 . If the position of the tip of the optical fiber 40 is displaced from the focal point 54 formed with respect to certain incident light, sufficient light will not enter the optical fiber 40 . Therefore, in the receiving device 22 according to the present embodiment, fine adjustment of the direction of the receiving optical axis is performed by bringing the position of the tip of the optical fiber 40 closer to or matching the position of the focal point 54 . This fine adjustment utilizes the fact that the optical path widens behind the focal point 54 and the focus shifts behind the focal point 54 .

すなわち、受信光軸の方向の調整では、最初に光ファイバ40の先端を受信用レンズ24側に向けて、光ファイバ40の先端部が焦点後方領域56に配置される。その後、光ファイバ40に入射する光の強度が極大となるように、光ファイバ40の先端が焦点54に近付けられ、または一致させられる。最初に光ファイバ40の先端を焦点後方領域56に配置することで、光ファイバ40の先端に確実に光が入射し、光ファイバ40の先端をおおよその位置に配置することが容易になる。 That is, in the adjustment of the direction of the receiving optical axis, first, the tip of the optical fiber 40 is directed toward the receiving lens 24 side, and the tip of the optical fiber 40 is placed in the rear focal region 56 . The tip of the optical fiber 40 is then brought closer or coincident with the focal point 54 so that the intensity of the light incident on the optical fiber 40 is maximized. Placing the tip of the optical fiber 40 in the post-focal region 56 first ensures that light is incident on the tip of the optical fiber 40 and facilitates placing the tip of the optical fiber 40 in an approximate position.

光ファイバ40の先端を受信用レンズ24側に向けて、受信用レンズ24の先端部を焦点後方領域56に配置する初期設定動作は、例えば、電動雲台36によって光送受信ユニット12の姿勢を調整することで行われてよい。制御部34は、レベル決定部32から出力される受信レベルが第1閾値を超えるように、電動雲台36に光送受信ユニット12の姿勢を調整させる。 The initial setting operation for arranging the tip of the optical fiber 40 toward the receiving lens 24 side and arranging the tip of the receiving lens 24 in the rear focal region 56 is performed by, for example, adjusting the posture of the optical transmission/reception unit 12 using the electric platform 36. It may be done by The control unit 34 causes the electric camera platform 36 to adjust the attitude of the optical transmission/reception unit 12 so that the reception level output from the level determination unit 32 exceeds the first threshold.

初期設定動作が実行された後、受信装置22では、次のような微調整動作が行われる。すなわち、移動機構38によって光ファイバ40の先端部を移動させながら、受信レベルが極大となるような光ファイバ40の先端部の位置を探索し、移動機構38によって光ファイバ40の先端部をそのような極大位置に配置する。 After the initial setting operation is performed, the receiving device 22 performs the following fine adjustment operation. That is, while moving the tip of the optical fiber 40 by the moving mechanism 38, the position of the tip of the optical fiber 40 that maximizes the reception level is searched for, and the tip of the optical fiber 40 is moved to that position by the moving mechanism 38. placed at the maximum position.

微調整動作について図5を参照して具体的に説明する。制御部34は、移動機構38を制御して次のプロセス(i)および(ii)を含む極大探索動作を実行する。 The fine adjustment operation will be specifically described with reference to FIG. The control unit 34 controls the moving mechanism 38 to execute the maximal search operation including the following processes (i) and (ii).

(i)制御部34は、移動機構38を制御して、光ファイバ40の先端部を受信用レンズ24の光軸50に平行な方向に移動させ、受信レベルが極大となる第1極大位置を探索し、第1極大位置に光ファイバ40の先端部を配置する。
(ii)制御部34は、移動機構38を制御して、第1極大位置を通り、受信用レンズ24の光軸50に対して垂直に交わる探索平面内で光ファイバ40の先端部を移動させ、受信レベルが極大となる第2極大位置を探索し、第2極大位置に光ファイバ40の先端部を配置する。
(i) The control unit 34 controls the moving mechanism 38 to move the tip of the optical fiber 40 in a direction parallel to the optical axis 50 of the receiving lens 24, thereby setting the first maximum position where the reception level is maximum. Search and locate the tip of the optical fiber 40 at the first maximum position.
(ii) The controller 34 controls the moving mechanism 38 to move the tip of the optical fiber 40 within a search plane that passes through the first maximum position and intersects perpendicularly with the optical axis 50 of the receiving lens 24. , search for the second maximum position where the reception level is maximum, and arrange the tip of the optical fiber 40 at the second maximum position.

プロセス(ii)において探索平面内で光ファイバ40の先端部を移動させる方式には、十字スキャン方式がある。十字スキャン方式では、光ファイバ40の先端部を横方向に移動させる横方向スキャンが実行され、その横方向スキャンにおいて受信レベルが極大となる位置が求められる。そして、横方向スキャンにおいて受信レベルが極大となった位置において、縦方向に光ファイバ40の先端部を移動させる縦方向スキャンが実行され、その縦方向スキャンにおいて受信レベルが極大となる位置が第2極大位置として求められる。なお、十字スキャンでは、横方向以外の第1の方向に対するスキャンが実行され、その後に第1の方向に対して垂直な第2の方向についてのスキャンが実行されてもよい。 A method of moving the tip of the optical fiber 40 within the search plane in process (ii) includes a cross scan method. In the cross-scanning method, a lateral scan is performed by moving the tip of the optical fiber 40 in the lateral direction, and the position at which the reception level becomes maximum is obtained in the lateral scan. Then, at the position where the reception level is maximized in the horizontal scan, a vertical scan is performed by moving the tip of the optical fiber 40 in the vertical direction. It is sought as the local maximum position. In cross-scanning, scanning in a first direction other than the horizontal direction may be performed, and then scanning in a second direction perpendicular to the first direction may be performed.

微調整動作では、光ファイバ40の先端部が第2極大位置にあるときの受信レベルが、所定の第2閾値を超えるようになるまで、プロセス(i)および(ii)が繰り返される。プロセス(i)および(ii)を一通り実行したのみで第2極大位置に対する受信レベルが、第2閾値を超えたときは、プロセス(i)および(ii)を複数回繰り返す必要はない。光ファイバ40の先端部が第2極大位置にあるときの受信レベルが第2閾値を超えた後、その第2極大位置に光ファイバ40の先端部が設置されることで、光ファイバ40の先端部が受信用レンズ24の焦点54に近付けられ、または合わせられる。これによって、第1光無線装置10-1および第2光無線装置10-2のうちの一方の送信光軸と、他方の受信光軸とが合わせられる。 In the fine adjustment operation, processes (i) and (ii) are repeated until the received level when the tip of the optical fiber 40 is at the second maximum position exceeds the predetermined second threshold. If the reception level for the second maximum position exceeds the second threshold value after only performing processes (i) and (ii) once, it is not necessary to repeat processes (i) and (ii) multiple times. After the reception level when the tip of the optical fiber 40 is at the second maximum position exceeds the second threshold value, the tip of the optical fiber 40 is placed at the second maximum position so that the tip of the optical fiber 40 The part is brought closer or aligned with the focus 54 of the receiving lens 24 . As a result, the transmitting optical axis of one of the first optical wireless device 10-1 and the second optical wireless device 10-2 is aligned with the receiving optical axis of the other.

このように、本実施形態に係る移動機構38は、制御部34による制御に従って、次のような配置動作および極大探索動作を実行する。配置動作は、光ファイバ40の先端が受信用レンズ24に向けられた状態で、受信用レンズ24の後方の焦点後方領域56に光ファイバ40の先端部を配置する動作である。この動作は、制御部34が電動雲台36を制御することで行われてよい。 As described above, the moving mechanism 38 according to the present embodiment performs the following placement operation and maximum search operation under the control of the control unit 34 . The placement operation is the operation of placing the tip of the optical fiber 40 in the post-focal region 56 behind the receiving lens 24 with the tip of the optical fiber 40 directed toward the receiving lens 24 . This operation may be performed by the control unit 34 controlling the electric platform 36 .

極大探索動作は、プロセス(i)および(ii)に対応する動作であり、光ファイバ40の先端部を受信用レンズ24の光軸50に沿った方向に移動させ、光ファイバ40に入射する光の強度が極大となる第1極大位置を探索する動作を含む。また、極大探索動作は、第1極大位置を通り、受信用レンズ24の光軸50に交わる平面内で光ファイバ40の先端部を移動させ、光ファイバ40に入射する光の強度が極大となる第2極大位置を探索する動作を含む。光ファイバ40の先端部は第2極大位置に基づく位置に配置されてよい。移動機構38は、制御部34の制御に従って、極大探索動作を複数回に亘って実行し、極大探索動作を複数回に亘って実行することで探索された第2極大位置に基づく位置に光ファイバ40の先端部を配置してもよい。 The maximal search operation is an operation corresponding to processes (i) and (ii), in which the tip of the optical fiber 40 is moved in the direction along the optical axis 50 of the receiving lens 24, and the light incident on the optical fiber 40 is includes an operation of searching for a first maximum position where the intensity of is maximum. In the maximum search operation, the tip of the optical fiber 40 is moved within a plane that passes through the first maximum position and intersects the optical axis 50 of the receiving lens 24, so that the intensity of the light incident on the optical fiber 40 becomes maximum. It includes the operation of searching for the second local maximum position. The tip of the optical fiber 40 may be placed at a position based on the second maximum position. The moving mechanism 38 executes the maximum search operation a plurality of times under the control of the control unit 34, and moves the optical fiber to a position based on the second maximum position searched by executing the maximum search operation a plurality of times. 40 tips may be placed.

本実施形態によれば、最初に光ファイバ40の先端が焦点後方領域56に配置される。これによって、光ファイバ40の先端に確実に光が入射し、光ファイバ40の先端をおおよその位置に配置することが容易になる。また、本実施形態によれば、光ファイバ40の先端が焦点後方領域56に配置された後に極大探索動作が実行される。そのため、第1光無線装置10-1の送信光軸と第2光無線装置10-2の受信光軸とが先に合わせられた後に、第2光無線装置10-2の送信光軸と第1光無線装置10-1の受信光軸とが合わせられたとしても、先に合わせられた第1光無線装置10-1の送信光軸と第2光無線装置10-2の受信光軸とに与える影響は小さい。 According to this embodiment, the tip of the optical fiber 40 is first placed in the post-focal region 56 . This ensures that the light is incident on the tip of the optical fiber 40, and facilitates the placement of the tip of the optical fiber 40 at an approximate position. Further, according to the present embodiment, the maximal search operation is performed after the tip of the optical fiber 40 is placed in the back focal region 56 . Therefore, after the transmission optical axis of the first optical wireless device 10-1 and the reception optical axis of the second optical wireless device 10-2 are first aligned, the transmission optical axis of the second optical wireless device 10-2 and the second optical wireless device are aligned. Even if the receiving optical axis of the first optical wireless device 10-1 is aligned, the transmitting optical axis of the first optical wireless device 10-1 and the receiving optical axis of the second optical wireless device 10-2, which were previously aligned, little impact on

図7には、プロセス(i)および(ii)における光ファイバ40の先端部の動作の例が模式的に示されている。矢印60は、第1回目のプロセス(i)によって光ファイバ40の先端部が初期の位置Aから位置Bに移動したことを示している。矢印62は、第1回目のプロセス(ii)によって光ファイバ40の先端部が位置Bから位置Cに移動したことを示している。矢印64は、第2回目のプロセス(i)によって光ファイバ40の先端部が位置Cから位置Dに移動したことを示している。矢印66は、第2回目のプロセス(ii)によって光ファイバ40の先端部が位置Dから位置Eに移動したことを示している。矢印68は、第3回目のプロセス(i)および(ii)によって光ファイバ40の先端部が位置Eから位置F、すなわち焦点54の位置に移動したことを示している。 FIG. 7 schematically shows an example of the operation of the tip of the optical fiber 40 in processes (i) and (ii). Arrow 60 indicates that the tip of optical fiber 40 has been moved from initial position A to position B by the first process (i). An arrow 62 indicates that the tip of the optical fiber 40 has been moved from position B to position C by the first process (ii). Arrow 64 indicates that the tip of optical fiber 40 has moved from position C to position D by the second process (i). Arrow 66 indicates that the tip of optical fiber 40 has moved from position D to position E by the second process (ii). Arrow 68 indicates that the tip of optical fiber 40 has moved from position E to position F, ie, focal point 54, by the third processes (i) and (ii).

光ファイバ40の先端部を受信用レンズ24の光軸50の方向に沿って移動させた場合、受信レベルは、焦点後方領域56と焦点後方領域56外の領域との境界で極大値となる。そのため、プロセス(i)によって探索される第1極大位置は境界付近に位置し、プロセス(i)および(ii)が繰り返されることで、第1極大位置および第2極大位置は受信用レンズ24の焦点54に収束する。したがって、プロセス(i)および(ii)が繰り返されることで、第1光無線装置10-1および第2光無線装置10-2のうちの一方の送信光軸と、他方の受信光軸とが合わせられる。 When the tip of the optical fiber 40 is moved along the direction of the optical axis 50 of the receiving lens 24 , the reception level becomes maximum at the boundary between the back focal region 56 and the region outside the focal back region 56 . Therefore, the first maximum position searched by process (i) is located near the boundary, and by repeating processes (i) and (ii), the first and second maximum positions of the receiving lens 24 are located at Converge to focal point 54 . Therefore, by repeating processes (i) and (ii), one transmission optical axis of first optical wireless device 10-1 and second optical wireless device 10-2 and the other reception optical axis be matched.

10 光無線装置、10-1 第1光無線装置、10-2 第2光無線装置、12 光送受信ユニット、14 送信装置、16 PN信号生成器、18 送信部、20 送信用レンズ、22 受信装置、24 受信用レンズ、26 受信部、28 コントローラ、30 相関器、32 レベル決定部、34 制御部、36 電動雲台、38 移動機構、40 光ファイバ、42 変換器、50 レンズの光軸、52 レンズに入射する光の光路を示す一点鎖線、54 焦点、56 焦点後方領域、60,62,64,66,68 光ファイバの先端部の位置の移動を示す矢印、100 光無線通信システム、102 光。 10 optical wireless device, 10-1 first optical wireless device, 10-2 second optical wireless device, 12 optical transmission/reception unit, 14 transmission device, 16 PN signal generator, 18 transmission section, 20 transmission lens, 22 reception device , 24 receiving lens, 26 receiving unit, 28 controller, 30 correlator, 32 level determining unit, 34 control unit, 36 electric platform, 38 moving mechanism, 40 optical fiber, 42 converter, 50 optical axis of lens, 52 One-dot chain line showing the optical path of light incident on the lens, 54 focal point, 56 focal point rear region, 60, 62, 64, 66, 68 arrows showing movement of tip position of optical fiber, 100 optical wireless communication system, 102 light .

Claims (8)

受信した光を、その受信した光の振幅を反映させた受信信号に変換する受信部と、
前記受信信号と、予め定められた基準符号との相関演算を行う相関器と、
前記相関器によって得られた相関信号に基づいて受信レベルを求め、前記受信レベルに応じて、前記受信部の受信光軸の方向を調整する光軸調整装置と、
を備えることを特徴とする光無線通信用の受信装置。
a receiver that converts the received light into a received signal that reflects the amplitude of the received light;
a correlator that performs a correlation operation between the received signal and a predetermined reference code;
an optical axis adjustment device that obtains a reception level based on the correlation signal obtained by the correlator and adjusts the direction of the reception optical axis of the reception unit according to the reception level;
A receiver for optical wireless communication, comprising:
請求項1に記載の受信装置において、
前記基準符号は、PN符号であり、
前記光軸調整装置は、
前記受信レベルが所定の閾値を超えるように、前記受信光軸の方向を調整することを特徴とする受信装置。
The receiving device according to claim 1,
The reference code is a PN code,
The optical axis adjustment device is
A receiving apparatus, wherein the direction of the receiving optical axis is adjusted so that the receiving level exceeds a predetermined threshold.
請求項1または請求項2に記載の受信装置において、
前記相関器は、
縦続に接続された複数の遅延器であって、初段の前記遅延器に前記受信信号が入力される複数の遅延器と、
各前記遅延器に対応して設けられた乗算器であって、自らに対応する前記遅延器から出力される前記受信信号に、前記基準符号を構成する複数の符号要素のうち、自らに対応する符号要素を乗じて出力する乗算器と、
各前記乗算器の出力値を加算合計する加算合計器と、を備え、
各前記遅延器は、
Kを2以上の整数として、前記基準符号の符号時間間隔のK分の1の時間だけ前記受信信号を遅延させることを特徴とする受信装置。
In the receiving device according to claim 1 or claim 2,
The correlator is
a plurality of delay devices connected in cascade, wherein the received signal is input to the delay device in the first stage;
A multiplier provided corresponding to each of the delay devices, wherein the received signal output from the delay device corresponding to itself corresponds to itself among a plurality of code elements forming the reference code. a multiplier that multiplies the code elements and outputs them;
an adder for summing the output values of the multipliers,
Each said delay device
A receiving apparatus, wherein K is an integer equal to or greater than 2, and delays the received signal by 1/K of the code time interval of the reference code.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の受信装置において、
前記光軸調整装置は、
前記受信装置の姿勢を調整する姿勢調整機構を備えることを特徴とする受信装置。
In the receiving device according to any one of claims 1 to 3,
The optical axis adjustment device is
A receiver comprising an attitude adjustment mechanism for adjusting the attitude of the receiver.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の受信装置において、
受信用のレンズを備え、
前記受信部は、
前記レンズの後方に配置され、先端が前記レンズ側に向けられた光ファイバと、
前記光ファイバによって導かれた光を前記受信信号に変換する変換器と、を備え、
前記光軸調整装置は、
前記光ファイバの先端部を移動させる移動機構を備えることを特徴とする受信装置。
In the receiving device according to any one of claims 1 to 4,
Equipped with a receiving lens,
The receiving unit
an optical fiber disposed behind the lens and having a tip directed toward the lens;
a converter for converting light guided by the optical fiber into the received signal;
The optical axis adjustment device is
A receiver comprising a moving mechanism for moving the tip of the optical fiber.
請求項5に記載の受信装置において、
前記移動機構は、
前記光ファイバの先端部を、前記レンズの光軸に沿った方向および前記レンズの光軸に交わる方向に移動させることを特徴とする受信装置。
In the receiving device according to claim 5,
The moving mechanism is
A receiver, wherein the tip of the optical fiber is moved in a direction along the optical axis of the lens and in a direction crossing the optical axis of the lens.
請求項6に記載の受信装置において、
前記移動機構は、
前記光ファイバの先端がレンズに向けられた状態で、前記レンズの後方に前記光ファイバの先端部を配置する配置動作と、
極大探索動作であって、
前記光ファイバの先端部を前記レンズの光軸に沿った方向に移動させ、前記受信レベルが極大となる第1極大位置を探索する動作と、
前記第1極大位置を通り、前記レンズの光軸に交わる平面内で前記光ファイバの先端部を移動させ、前記受信レベルが極大となる第2極大位置を探索する動作と、を含む極大探索動作と、を実行し、
前記第2極大位置に基づく位置に前記光ファイバの先端部を配置することを特徴とする受信装置。
In the receiving device according to claim 6,
The moving mechanism is
an arrangement operation of arranging the tip of the optical fiber behind the lens with the tip of the optical fiber directed toward the lens;
A maximal search operation,
an operation of moving the tip of the optical fiber in a direction along the optical axis of the lens and searching for a first maximum position where the reception level is maximum;
an operation of moving the tip portion of the optical fiber in a plane passing through the first maximum position and intersecting the optical axis of the lens to search for a second maximum position where the reception level is maximum. and run
A receiver, wherein the tip of the optical fiber is arranged at a position based on the second maximum position.
請求項7に記載の受信装置において、
前記移動機構は、
前記極大探索動作を複数回に亘って実行し、
前記極大探索動作を複数回に亘って実行することで探索された前記第2極大位置に基づく位置に前記光ファイバの先端部を配置することを特徴とする受信装置。

In the receiving device according to claim 7,
The moving mechanism is
Performing the local maximum search operation multiple times,
A receiving apparatus, wherein the tip portion of the optical fiber is arranged at a position based on the second maximum position searched by performing the maximum search operation a plurality of times.

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001060976A (en) 1999-08-20 2001-03-06 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JP2006322759A (en) 2005-05-17 2006-11-30 Nippon Signal Co Ltd:The Optical sensor, and object detection device and optical communication device using it
JP2008268619A (en) 2007-04-23 2008-11-06 Mitsubishi Electric Corp Data transmission device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05191361A (en) * 1992-01-13 1993-07-30 Ricoh Co Ltd Optical space transmission system
JP3859335B2 (en) * 1996-12-17 2006-12-20 Nec東芝スペースシステム株式会社 Optical communication apparatus and optical communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001060976A (en) 1999-08-20 2001-03-06 Seiko Epson Corp Semiconductor device
JP2006322759A (en) 2005-05-17 2006-11-30 Nippon Signal Co Ltd:The Optical sensor, and object detection device and optical communication device using it
JP2008268619A (en) 2007-04-23 2008-11-06 Mitsubishi Electric Corp Data transmission device

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